KR102817865B1

KR102817865B1 - 제어기 일체형 모터 장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102817865B1
Application number: KR1020240000273A
Authority: KR
Inventors: 이종찬; 김종현; 이찬우
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2024-01-02
Filing date: 2024-01-02
Publication date: 2025-06-05
Anticipated expiration: 2044-01-02

Abstract

본 발명은 스테이터에 구비되는 인서트 너트와 일체로 구성되는 모터 터미널; 상기 모터 터미널에 대응 조립되는 것으로서, 제어기에 구비되는 제어기 터미널; 및 상기 제어기 터미널과 상기 모터 터미널을 관통하여 상기 인서트 너트에 나사결합되는 스크루; 를 포함하는 제어기 일체형 모터 장치를 제공한다.

Description

제어기 일체형 모터 장치 및 그 제조방법{MOTOR DEVICE INTEGRATED CONTROL UNIT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 제어기 일체형 모터 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

제어기 일체형 모터로서 소형화 및 경량화를 구현하면서 발열 문제를 해결하고 제어기의 일부 부품을 공용화 할 수 있도록 한 제어기 및 이를 포함하는 모터 조립체가 개시된 바 있다.

종래의 제어기 및 이를 포함하는 모터 조립체는, 제1 하우징, 제1 하우징의 개구에 배치되는 제1 커버부, 제1 커버부의 상부에 배치되는 커넥터부, 커넥터부의 상부에 배치되는 필터부, 제1 커버부의 하부에 배치되는 파워모듈부, 파워모듈부의 하부에 배치되는 기판, 및 제1 커버부를 관통하여 일측이 기판에 배치되는 제1 커넥터와 제2 커넥터를 포함할 수 있다.

그런데 종래 제어기 및 이를 포함하는 모터 조립체는 프레스 핏(PRESS FIT) 타입 및 납땜 조립 구조이기 때문에 전류가 흐르는 터미널 접촉 면적이 매우 작아 저전류 사양에 적합하고 모터 구동 및 차량 진동에 취약하여 출력이 작은 소형 모터에는 적합하나, 고전류(300A), 고출력(15kW)을 필요로 하는 모터에는 적합하지 않았다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0038100호(2019.04.08. 공개)

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 모터 터미널과 인서트 너트를 스테이터와 함께 인서트 몰딩한 다음 스크루를 제어기 터미널과 모터 터미널을 관통하도록 인서트 너트에 나사 결합함으로써, 제어기의 조립이 강건하고 간편하게 이루어질 수 있도록 한 제어기 일체형 모터 장치 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 스테이터에 구비되는 인서트 너트와 일체로 구성되는 모터 터미널; 상기 모터 터미널에 대응 조립되는 것으로서, 제어기에 구비되는 제어기 터미널; 및 상기 제어기 터미널과 상기 모터 터미널을 관통하여 상기 인서트 너트에 나사결합되는 스크루; 를 포함하는 제어기 일체형 모터 장치를 제공한다.

또한, 상기 인서트 너트 및 상기 모터 터미널은 상기 스테이터와 함께 인서트 몰딩될 수 있다.

또한, 상기 모터 터미널과 상기 제어기 터미널은 3상 터미널로 구성될 수 있다.

또한, 상기 모터 터미널은 인쇄회로기판에 실장되는 회로소자와 간섭을 회피할 수 있도록 상기 스테이터의 내경부 내측에 위치할 수 있다.

또한, 상기 회로소자는 커패시터일 수 있다.

또한, 상기 모터 터미널은 상기 스크루가 관통하는 관통공을 구비하는 본체부; 및 상기 본체부에서 연장되는 것으로서, 끝단이 절곡 형태로 상기 스테이터의 코일과 연결되는 연장부; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 인서트 너트는 상기 본체부에 별도의 너트를 결합하여 형성하거나 또는 상기 본체부를 펀칭하여 상기 본체부와 일체로 형성할 수 있다.

본 발명은 (a) 스테이터의 내경부 안쪽에 인서트 너트와 일체로 구성되는 모터 터미널을 배치하는 단계; 및 (b) 상기 스테이터의 내경부 안쪽에 배치된 상기 인서트 너트와 상기 모터 터미널을 상기 스테이터와 함께 인서트 몰딩하는 단계; 를 포함하는 제어기 일체형 모터 장치의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 모터 터미널과 인서트 너트를 스테이터와 함께 인서트 몰딩한 다음 스크루를 제어기 터미널과 모터 터미널을 관통하도록 인서트 너트에 나사 결합함으로써, 제어기의 조립이 강건하고 간편하게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명은 모터 터미널과 제어기 터미널의 조립이 진동에 강한 스크루에 의한 나사 결합 방식으로 고출력 모터에 적용할 수 있다.

또한, 본 발명은 커패시터(Capacitor) 등과 같은 회로소자와 간섭 회피를 위해 모터 터미널을 스테이터의 내경부 안쪽에 배치함으로써 모터 외경 사이즈를 축소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기 일체형 모터 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인서트 너트와 일체로 구성되는 모터 터미널을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터 터미널을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터 터미널과 인서트 너트의 인서트 몰딩 전 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터 터미널의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기 터미널과 모터 터미널에 스크루가 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기 일체형 모터 장치의 분리 사시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터 터미널과 인서트 너트가 스테이터에 몰딩된 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터 터미널이 금형에 지지된 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터 터미널이 금형에 지지된 상태로 몰딩되는 과정을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기 일체형 모터 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인서트 너트와 일체로 구성되는 모터 터미널을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터 터미널을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어기 일체형 모터 장치는 모터 터미널(12), 인서트 너트(11)와 일체로 구성되는 모터 터미널(12), 제어기 터미널(21), 및 제어기 터미널(21)과 모터 터미널(12)을 관통하여 인서트 너트(11)에 나사결합(S)되는 스크루(30)를 포함할 수 있다.

제어기 터미널(21)은 제어기(20)에 구비될 수 있다. 제어기 터미널(21)은 모터 터미널(12)에 대응하는 제어기(20) 부위에 구비될 수 있다.

스크루(30)는 제어기 터미널(21)과 모터 터미널(12)을 일치시킨 상태에서 제어기 터미널(21)과 모터 터미널(12)을 관통하여 인서트 너트(11)에 나사결합(S) 될 수 있다.

인서트 너트(11) 및 모터 터미널(12)은 스테이터(10)와 함께 인서트 몰딩(Insert molding)될 수 있다.

모터 터미널(12)과 제어기 터미널(21)은 3상 터미널(Three-Phase Terminal)로 구성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 모터 터미널(12)은 본체부(121) 및 연장부(122)를 포함할 수 있다.

본체부(121)는 중심에 관통공(121a)이 구비될 수 있다. 관통공(121a)을 통해 스크루(30)가 관통 결합될 수 있다.

연장부(122)는 본체부(121)에서 연장 형성될 수 있다. 연장부(122)는 끝단이 절곡 형태로 구성될 수 있다.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 인서트 너트(11)는 별도의 너트(Nut)를 모터 터미널(12)의 본체부(121)에 결합하여 모터 터미널(12)과 일체형 구조로 구성할 수 있다.

도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 인서트 너트(11)는 모터 터미널(12)의 본체부(121)에 구비되는 관통공(121a)을 펀칭(Punching)하여 너트 형태를 성형함으로써, 모터 터미널(12)의 본체부(121)에 일체로 구성할 수 있다.

모터 터미널(12)은 조립 위치 선정에 따라 연장부(122)의 길이와 형상을 도 3의 (a) 또는 도 3의 (b)와 같이 구현할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 모터 터미널(12)의 연장부(122) 끝단은 절곡 형태로 스테이터(10)의 코일(13)과 전기적으로 연결될 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터 터미널의 배치를 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기 터미널과 모터 터미널에 스크루가 결합된 상태를 나타내는 도면이다.

도 5, 6에 도시된 바와 같이, 모터 터미널(12)은 인쇄회로기판(40)에 실장되는 커패시터(Capacitor) 등과 같은 회로소자(41)와 간섭을 회피할 수 있도록 스테이터(10)의 내경부(14) 내측 영역에 위치할 수 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기 일체형 모터 장치의 분리 사시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어기 일체형 모터 장치는 제어기 터미널(21)을 구비하고 하우징(H)의 일측 단부 방향으로 조립되는 제어기(20), 인쇄회로기판(40)을 구비하는 하우징(H), 일측 단부가 하우징(H)의 내부로 삽입되는 것으로서 모터 터미널(12)과 인서트 너트(11)를 구비하는 스테이터(10), 스테이터(10)의 타측 단부를 감싸도록 하우징(H)에 결합되는 모터 커버(C)로 구성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터 터미널과 인서트 너트가 스테이터에 몰딩된 상태를 나타내는 도면이다.

도 8과 같이, 본 발명의 제어기 일체형 모터 장치의 제조방법은, 스테이터(10)의 내경부(14) 안쪽에 인서트 너트(11)와 일체로 구성되는 모터 터미널(12)을 배치하는 단계, 및 스테이터(10)의 내경부(14) 안쪽에 배치된 인서트 너트(11)와 모터 터미널(12)을 스테이터(10)와 함께 인서트 몰딩(M)하는 단계를 포함할 수 있다.

예컨대, 인서트 너트(11)와 모터 터미널(12)을 스테이터(10)와 함께 인서트 몰딩 시 모터 터미널(12)과 제어기 터미널(21)의 스크루(30) 결합이 가능하도록 모터 터미널(12)을 노출되게 인서트 몰딩하거나, 또는 인서트 몰딩 후 모터 터미널(12)이 노출되게 가공할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터 터미널이 금형에 지지된 상태를 나타내는 도면이다.

도 9와 같이, 모터 터미널(12)은 본체부(121)가 금형(50)의 제1 수용부(51)에 수용되고 연장부(122)가 제2 수용부(52)에 수용된 상태로 스테이터(10)에 몰딩(M)될 수 있다.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터 터미널이 금형에 지지된 상태로 몰딩되는 과정을 나타내는 도면이다.

도 10의 (a)와 같이, 스테이터(10)에 몰딩(M)된 모터 터미널(12)과 인서트 너트(11)를 도 10의 (b)와 같이 스테이터(10)와 함께 인서트 몰딩(M)할 수 있다.

살펴본 바와 같이, 본 발명은 모터 터미널과 인서트 너트를 스테이터와 함께 인서트 몰딩한 다음 스크루를 제어기 터미널과 모터 터미널을 관통하도록 인서트 너트에 나사 결합함으로써, 제어기의 조립이 강건하고 매우 간편하게 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명은 모터 터미널과 제어기 터미널의 조립이 진동에 강한 스크루에 의한 나사 결합 방식으로 고출력 모터에 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 커패시터(Capacitor) 등과 같은 회로소자와 간섭 회피를 위해 모터 터미널을 스테이터의 내경부 안쪽에 배치함으로써 모터 외경 사이즈를 축소할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 스테이터 11 : 인서트 너트 12 : 모터 터미널
121 : 본체부 121a : 관통공 122 : 연장부
13 : 코일 14 : 내경부 20 : 제어기
21 : 제어기 터미널 30 : 스크루 40 : 인쇄회로기판
41 : 회로소자 50 : 금형 51 : 제1 수용부
52 : 제2 수용부 C : 모터 커버 H : 하우징
M : 몰딩 S : 나사결합

Claims

스테이터에 구비되는 인서트 너트와 일체로 구성되는 모터 터미널;
상기 모터 터미널에 대응 조립되는 것으로서, 제어기에 구비되는 제어기 터미널; 및
상기 제어기 터미널과 상기 모터 터미널을 관통하여 상기 인서트 너트에 나사결합되는 스크루;
를 포함하고,
상기 모터 터미널은,
상기 스크루가 관통하는 관통공을 구비하는 본체부; 및
상기 본체부에서 연장되는 것으로서, 끝단이 절곡 형태로 상기 스테이터의 코일과 연결되는 연장부;
를 포함하는 제어기 일체형 모터 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 인서트 너트 및 상기 모터 터미널은,
상기 스테이터와 함께 인서트 몰딩되는 것을 특징으로 하는 제어기 일체형 모터 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 모터 터미널과 상기 제어기 터미널은,
3상 터미널로 구성되는 것을 특징으로 하는 제어기 일체형 모터 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 모터 터미널은,
인쇄회로기판에 실장되는 회로소자와 간섭을 회피할 수 있도록 상기 스테이터의 내경부 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 제어기 일체형 모터 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 회로소자는,
커패시터인 것을 특징으로 하는 제어기 일체형 모터 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 인서트 너트는,
상기 본체부에 별도의 너트를 결합하여 형성하거나 또는 상기 본체부를 펀칭하여 상기 본체부와 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 제어기 일체형 모터 장치.
(a) 스테이터의 내경부 안쪽에 인서트 너트와 일체로 구성되는 모터 터미널을 배치하는 단계; 및
(b) 상기 스테이터의 내경부 안쪽에 배치된 상기 인서트 너트와 상기 모터 터미널을 상기 스테이터와 함께 인서트 몰딩하는 단계;
를 포함하고,
상기 모터 터미널은,
제어기에 구비되는 제어기 터미널과 상기 모터 터미널을 관통하여 상기 인서트 너트에 나사결합되는 스크루가 관통하는 관통공을 구비하는 본체부; 및
상기 본체부에서 연장되는 것으로서, 끝단이 절곡 형태로 상기 스테이터의 코일과 연결되는 연장부;
를 포함하는 제어기 일체형 모터 장치의 제조방법.